ENERGY OF CHINA38第41卷 第4期 2019年4月39济增长成正比；但是当经济发展到某个水平后，随着人均收入进一步增加，碳排放强度开始逐渐降低，这种现象被称为碳排放“库兹涅茨曲线”。

经济发展水平（人均GDP ）和人均碳排放之间普遍存在“倒U 型”的库兹涅茨曲线现象，即随着人均GDP 水平提高，碳排放水平先增至峰值然后再下降。

如图1所示，从世界其他国家和地区的发展经验来看，虽然人均碳排放达到峰值时的排放水平存在高低之差，但目前还没有哪个国家和地区跳出了“先上升后下降”的规律。

1960—203035302520151050DŽtCO 2DžDŽ GDP Lj2010 փՎ DžDŽ Dž1234567图1 部分国人均GDP 和人均碳排放关系数据来源：仅包含能源相关的CO 2，1960—2012年的历史CO 2排放数据来自美国橡树岭实验室二氧化碳分析中心（CDIAC ）；人口和GDP 数据来自世界银行；2012年后数据由作者根据各国国家自主贡献目标测算得到。

根据有关研究[1]，主要发达国家人均碳排放达到峰值时对应的人均GDP 水平大约在2.0~2.5万美元（2010年价格）左右，人均峰值水平约为10~22 tCO 2。

而按照中国的国家自主贡献目标，中国可望在人均GDP 达到1.4万美元时就达到人均CO 2排放峰值，且人均CO 2排放峰值可望保持在8 t 左右的较低水平上。

该曲线的规律在北京同样有所体现。

如图2所示，北京市人均GDP 和人均碳排放关系曲线也呈现“倒U 型”的现象。

2000—2006年，人均碳排放量不断增加，呈现上升趋势。

2006年经历拐点（人均碳排放达到8.96 t ，人均GDP 为6488美元（按2000年价格计算，人均GDP 约4864美元）），人均碳排放又出现了下降趋势。

从图3可以看出，2006年北京市人均碳排放量达到峰值8.96 t ，但是由于2006—2012年期间北京市常住人口持续增长，累计增加约468万人，进一步推动全市碳排放总量持续增加。

直到2012年，全市碳排放总量达到1.6亿t 的峰值，人均碳1086420DŽtCO 2DžDŽ Dž2000300040005000600070008000图2 北京市2000年以来人均GDP 和人均碳排放关系曲线（2000年=100）180001600014000120001000080006000400020000DŽ tCO 2DžDŽtCO 2DžDŽ Dž199519961997199819992000200120022003200420052006200720082009201020112012201320142015109876543210图3 1995—2015年北京市碳排放总量及人均碳排放变化趋势ԛ876543210DŽtCO 20 Dž图4 国内外主要城市碳排放达峰强度值排放量7.90 t 。

相比而言，其他发达国家主要城市在10—20年前就已经走上了碳排放持续下降的道路，东京、纽约和伦敦等城市分别在2003年、2005年和2000年碳排放总量达到峰值，峰值人均碳排放量分别为5.46 t/人、7.26 t/人和7.32 t/人，见图4。

这些城市的碳排放在总量达峰时的人均排放值大约在6~8 t/人之间，而目前北京的人均数值恰好处于该区间，表明北京已经接近或者具备了总量达峰的条件。

2 北京市碳排放总量在达峰后持续下降的条件2.1 碳排放量持续下降的前提条件一个地区的碳排放量什么时候开始下降，以及是否持续下降，是判断该地区是否已经达到碳ENERGY OF CHINA40年的碳排放量低于第n 年的排放量，即CO 2（n +1）≤CO 2（n ）。

将上述公式演变而成：当一个地区的V CG ≥V G（1+V G ） （式（3））时，表明当年该地区碳排放总量在下降。

如此一来，万元GDP 碳排放下降率是国家对地方的考核指标之一，GDP 也是地区发展最为关注的指标，数据便于获取和计算。

2.2 排放总量达峰的数据计算验证从上述分析可看到，北京市人均碳排放峰值出现在“十一五”期间，其后碳排放总量仍保持惯性增长，我们重点将“十一五”和“十二五”期间的碳排放数值通过式（3）来测算和验证是否实现总量达峰。

排放峰值的重要前提。

根据碳排放总量计算公式：CO 2（n ）=G （n ）×CG （n ） （1）式中：CO 2（n ）—第n 年的二氧化碳排放量； G （n ）—第n 年的GDP ；CG （n ）—CO 2（n ）与GDP 的比值。

单位GDP 碳排放量，即CO 2（n +1）=G （n ）×（1+V G ）×CG （n ）×（1-V CG ） （2）式中：CO 2（n +1）—第t +1年碳排放总量；V G —GDP 增速；V CG —单位GDP 碳排放下降率。

若实现碳排放量持续下降，则需要满足第n +1第41卷 第4期 2019年4月41限值，见表2。

表2 2015—2035年碳排放总量持续下降的边界条件单位：%若要保持碳排放总量持续下降，各年的单位GDP 碳排放量下降率不应低于限定值，而且5年内的下降率也不应低于累计限定值。

以“十三五”期间为例，若要保持碳排放总量持续下降，那么各年的单位GDP 碳排放量下降率不得低于6.1%，5年累计下降率不得低于27%；若个别年份的单位GDP 碳排放量下降率低于6.1%，但5年累计下降还是高于27%，则表示该年份的碳排放量是反弹的，即5年排放趋势总体下降。

2.4 北京市未来碳排放量持续下降的潜力分析2.4.1 从历史来看就总量达峰而言，在“十二五”期间已经出现碳排放总量的“高点”。

在“十三五”期间只要确保碳排放总量持续下降，或者即使因为建设项目的集中建设带来的能耗和碳排放双升，导致在“十三五”期间出现总量反弹，但只要峰值未超过“十二五”期间的峰值，而且其后的连续几个五年规划都将保持碳排放值下降，仍然可以认为“十三五”期间达到了峰值。

表3给出了北京市历史规划时期碳排放指标完成情况。

从表中可知，“十一五”和“十二五”时期规划目标实际完成情况往往高于既定下降目标7~10个百分点左右。

“十三五”时期规划制定万元GDP 能耗下降率和万元GDP 碳排放下降幅度分别为17%和20.5%；从过去历次五年规划目标值均较大程度上低于实际完成值的经验和“十三五”期间实施各项绿色低碳措施及其潜力来看，实现“十三五”节能减碳目标是有很大希望的，即有望实现远大于国家万元GDP 碳排放下降20.5%的目标。

若实际下降程度超过27%，则我们认为“十三五”期间北京市的碳排放量仍然是持续下降的。

表3 历次五年规划能耗强度和碳排放强度指标完成情况单位：%注：以上碳强度下降均基于能源领域的碳排放值的计算结果，与实际全口径值有所差别。

2.4.2 从未来趋势看《北京城市总体规划（2016—2035年）》（简称《总规》）的颁布，为北京市未来较长时期的持续降碳工作提供了十分有利的条件和发展基础。

（1）人口。

从上述分析可知，2006年北京市人均碳排放量已经达到峰值，若人口增量趋于平缓直至为零，也将意味着碳排放总量峰值的到来。

《总规》已经确定北京市常住人口规模到2020年控制在2300万人以内，2020年以后长期稳定在这一水平。

这是未来持续减碳的根本基础。

（2）城市空间布局。

城市空间布局不合理将导致人口、资源、交通、环境等问题更加突出，目ENERGY OF CHINA42前城市功能布局的不合理已经成为制约北京城市低碳发展的关键问题。

此次规划中除提出减量化发展之外，还明确提出，优化城市功能和空间结构布局；统筹把握生产、生活、生态空间的内在联系，增加生态、居住、生活服务用地，减少种植业、工业、办公用地，到2020年城乡建设用地规模由现状2921 km 2减到2860 km 2左右，到2035年减到2760 km 2左右。

并且还加强城市生产系统和生活系统循环链接，促进职住平衡发展、地上地下协调发展；提供更平等均衡的公共服务等。

这些都为减少无效交通需求，提高城市交通通勤效率打下了坚实基础。

（3）重点领域。

建筑、交通是北京市碳排放的重要领域[4]。

在绿色建筑领域，高标准推广绿色建筑，全面强化建筑运行能耗管理；在交通领域，规划中提出坚持公共交通优先战略，加强交通需求调控，优化交通出行结构，提高路网运行效率；完善城市交通路网，加强静态交通秩序管理，改善城市交通微循环系统，构建安全、便捷、高效、绿色、经济的综合交通体系。

同时，也要看到，北京新机场等的投运，导致航空煤油排放的快速增长，这是未来北京市碳排放增量最大的领域。

减量的空间和增量的压力必然与未来北京市的减碳发展道路如影随形。

（4）大气环境治理。

大气治理和温室气体减排具有高度的协同性。

越来越严格的大气污染防治目标，对碳减排具有极大的促进作用和“倒逼效应”。

坚持源头减排、过程管控与末端治理相结合，多措并举、多方联动、多管齐下，以环境倒逼机制推动产业转型升级和末端改造治理，近年来取得了很大成效，尤其是压减燃煤、散乱污企业治理、柴油车治理等措施很大程度上加快了能源清洁低碳化步伐。

截至2016年底，全市燃煤量847.6万 t ，占全市能源消费总量的比例仅为9.8%；根据规划，到2020年中心城区和重点地区实现无煤化；到2035年全市基本实现无煤化。

由此可见，在未来较长一段时期，除航油排放较快增长带来全市达峰峰值和时间存在一定不确定性外，从城市本体的发展态势来看，北京市实际已经走上了持续减碳的不可逆的发展轨迹。

3 关于能耗总量和碳排放总量达峰的关系一个地区的能耗总量和碳排放总量出现峰值存在相应关系，不仅存在先后关系，而且相互影响。

根据KAYA 公式：碳排放总量= GDP ×万元GDP 能源消耗×单位能耗碳排放，即CO 2=CO 2E ×EGDP×GDP =CE ×EG ×G其中： CO 2—是由能源活动产生的二氧化碳； E —一次能源消费量； GDP —国内生产总值； CE =CO 2E—单位能源碳排放量；EG =E GDP —单位GDP 能耗量； G —GDP 。

经公式推导，得出单位GDP 能耗下降率=（单位GDP 碳排放下降率－单位能耗碳排放下降率）/（1－单位能耗碳排放下降率），即V EG =(V CG －V CE )(1－V CE )其中：V EG —单位GDP 能耗下降率；V CG —单位GDP 碳排放下降率；V CE —单位能耗碳排放下降率。

若不采取能源结构调整措施，即单位能耗碳排放不变，V CE =0；那么V EG =V CG ，即万元GDP 能耗下降率等于万元GDP 碳排放下降率。